Capítulo 5 : Quantificação em PET
5.1 Standardized Uptake Value (SUV)
A captação de radiofármacos como sendo uma fração da dose injetada por unidade de massa é usada desde 194174 e, a partir de meados da década de 80 começou a ser usada em PET, com o nome de DAR75 (Differential Absorption Ratio). Outros dois índices também surgiram na literatura: DUR76 (Differential ou Dose
Uptake Ratio) e SUR (Standardized Uptake Ratio)77.
SUVs são índices que, em princípio, são adimensionais e que relacionam a atividade por unidade de volume contida em um tecido de interesse e a contida no corpo inteiro do paciente (Equação 5-1).
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corpo inteiro tecido ml injetada total atividade ml média atividade SUV _ / _ _ / _ = Equação 5-1A atividade média por unidade de volume do tecido é obtida através do cálculo da densidade de contagem por unidade de tempo em uma região de interesse, corrigida para a sensibilidade do equipamento através de um fator de calibração (dado em kBq/ml.cps). Ao invés de traçar uma região de interesse na imagem de corpo inteiro para obter o denominador da Equação 5-1, como em alguns exames, utilizam-se informações como a massa do paciente (Equação 5-2) ou a sua superfície corpórea (Equação 5-3). Como conseqüência, obtém-se um valor com dimensões de mg/ml ou cm2/ml.
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atividade injetada massa do paciente g)
ml média atividade SUV tecido massa _ _ / _ / _ = Equação 5-2
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_ / _ _ _ 2)
/ _ cm paciente do corpórea erfície sup injetada atividade ml média atividade SUV tecido erfície sup = Equação 5-3A grande vantagem de se usar o índice de SUV é a facilidade de cálculo, se comparado com outros métodos complexos de quantificação usados em PET, que requerem, além de imagens dinâmicas, amostras de sangue extraídas periodicamente78.
A reprodutibilidade de SUVs é desejável para comparações intra-pacientes e inter-pacientes. No primeiro caso, são úteis para acompanhamento pós-terapia, análises de conduta e verificação da sua eficiência para o mesmo paciente. Para este tipo de comparação, a reprodutibilidade de SUVs na mesma instituição seria suficiente. Como exemplo, pode-se citar estudos sobre diferenciação entre lesões de fundo inflamatório e de processos malignos feitos pelo grupo do Hospital of the
University of Pennsylvania79,80. Nestes estudos, são obtidos SUVs para nódulos
pulmonares de 2 aquisições feitas com um intervalo médio entre uma e outra de 1h. Tumores malignos apresentaram aumento de 12%, em média, em relação ao valor obtido para a primeira aquisição, enquanto que processos inflamatórios mantiveram os mesmos valores ou até mesmo os reduziram.
Já a comparação inter-pacientes está relacionada aos graus de evolução de uma patologia específica. Então, além de facilitar a classificação da gravidade, a reprodutibilidade de índices seria interessante para a própria compreensão dos mecanismos de certas doenças, o que só pode ser conseguido através da comparação do conhecimento adquirido por várias instituições85. A Tabela 5.1 mostra a variação dos SUVs obtidos em locais diferentes. Para linfoma não-Hodgkin, por exemplo, a variação chega até 4,5 pontos, o que torna difícil a classificação desta patologia em uma faixa de valores comuns.
Tabela 5.1: Variação de valores de SUV para alguns tipos de câncer obtidos em diferentes instituições85.
Categoria de tumores n (casos) <SUV> (mg/ml)
21 8,0 22 9,2 Linfoma não-Hodgkin 22 12,5 41 3,5 24 4,5 36 5,1 Mama 26 12,8 23 5,9 Pulmão 43 6,8
O uso deste índice é cercado de questionamentos devido, exatamente, à falta de reprodutibilidade dos valores obtidos por instituições diferentes. Em 1995, Keyes81 publicou um artigo de grande impacto, em que levantava os pontos de
maior variabilidade no cálculo de SUVs. Muitos destes pontos já haviam sido abordados anteriormente de maneira isolada82-84. Muito pouca coisa mudou desde então, embora alguns trabalhos tenham sido publicados85,86 com o objetivo de comparar os métodos já empregados em diversos locais e de explicitar as limitações e correções necessárias87,88. Uma das principais dificuldades encontradas é a resistência de muitos autores em revelar claramente a metodologia empregada em sua pesquisa. Este ponto foi muito bem abordado em um artigo recente de Thie89. Nele, foram resumidos os pontos críticos e foi novamente comentada a necessidade de padronização da metodologia empregada na obtenção dos índices de SUV.
Os fatores que podem influenciar a quantificação de SUVs podem ser separados em dois grupos. O primeiro está ligado às correções e aquisição de informações na imagem em si. E o segundo está ligado a características do paciente e da biodistribuição do radiofármaco ((18F)FDG).
O tamanho da região de interesse escolhida para quantificação e a sua localização influenciam o resultado final. Neste trabalho, esta influência é estudada mais a fundo para o caso de uma câmara PET/SPECT. A limitação da resolução espacial do equipamento, que leva ao efeito de volume parcial, também pode resultar em quantificações menores do que as reais. A atenuação dos fótons de aniquilação e os métodos escolhidos para a reconstrução dos dados afetam o ruído (dependendo do número de iterações) e a resolução espacial (dependendo do filtro utilizado). Todos estes fatores são bem estudados para o caso de equipamentos
dedicados e que são avaliados para o caso de câmaras PET/SPECT no presente trabalho.
A biodistribuição da (18F)FDG, radiofármaco mais utilizado atualmente em PET, tem um papel importante no cálculo dos SUVs. Como muitos órgãos consomem glicose em seu metabolismo, a (18F)FDG é captada por muitos sítios e esta captação pode não ser uniforme. No caso do músculo esquelético, por exemplo, o consumo de (18F)FDG pode ser aumentado se o paciente tiver realizado algum tipo de esforço físico antes de sua administração. Outro exemplo é a imagem da área visual no cérebro e dos músculos da laringe, que aparecem hiper-captantes se a administração da (18F)FDG for feita com o paciente de olhos abertos e conversando.
O momento ideal de aquisição de imagens passíveis de quantificação depende da estabilização de captação do material. Entretanto, este tempo varia de acordo com a patologia examinada, podendo chegar a 5h depois da injeção90. Atualmente, a
aquisição das imagens é feita aproximadamente 1h após a injeção, o que leva a grande variabilidade dos dados. Além disso, a região de máxima captação ocorre em momentos diferentes em grupos de pacientes que ainda vão se submeter a algum tipo de terapia e os que já se submeteram. Uma vez que uma das principais aplicações de SUVs é a avaliação pós-tratamento, este ponto deveria ser melhor considerado na prática clínica.
A composição do corpo do paciente é importante. Pacientes obesos apresentam valores de SUV menores do que aqueles com maior quantidade de massa magra, pois é aí que se dá o maior consumo de glicose. Por isso, a variabilidade de dados devido a este fator poderia ser reduzida se o fator de normalização de SUVs fosse feita com a quantidade de massa magra do paciente, ao invés da massa total ou da superfície corpórea88. Entretanto, obter o valor de massa magra de cada paciente não é tão simples e eficaz e o uso da massa total é quase consenso devido à sua facilidade.
Outros radiofármacos mais específicos estão sendo estudados e alguns deles já são testados clinicamente, como os radioneurotransmissores. Com isso, espera- se que grande parte das dificuldades relativas à biodistribuição, hábitos e composição do paciente seja superada.
Já os estudos dos fatores físicos e instrumentais ligados às medições realizadas podem ser estendidos para aplicação de outros radiofármacos, ajudando a entender melhor as limitações do instrumento. Alguns dos fatores físicos e
instrumentais descritos acima são alvos de estudo deste trabalho, no contexto do uso de câmaras PET/SPECT, cujos resultados não têm sido abordados na literatura até o momento.
A seguir, são descritos dois fatores de correção usados neste trabalho para avaliações da quantificação feita com SUV.